基于solidworks的齿轮减速器的设计

摘要

按照我们一般意义上的理解，虚拟实验是相对于真实实验而存在的，两者的主要差别在于:实验过程中所触及的对象与事物是否真实。本文基于SolidWorks 三维软件完成的单级减速器的虚拟设计,并依据一般的CAD开发技术，具体针对减速器设计的特点，开发了一套减速器传动部件CAD系统，并详细介绍了减速器的各零件模块的建模过程。其具体的设计内容包含如下:①详细介绍并总结了应用SolidWorks三维软件完成的单级减速器的虚拟设计的背景及研究的意义和目的分析其在国内外的发展状况及趋势；②详细介绍并总结了基于SolidWorks的通用减速器部件设计研究的理论基础;③简单概述了CAD/CAM辅助设计的广泛应用及发展趋势及减速器零件的实体建模方法减速器零件的实体建模实例; ④详细介绍并总结了减速器装配原理减速器的功能模块的划分⑤详细介绍了SolidWorks实体装配的方法及过程，并列举减速器总装实例简述其装配过程。

关键词:减速器，模块化，SolidWorks，CAD

Abstract

With open markets and globalization, the user in the pursuit of high-quality low-cost and short delivery time at the same time, will shorten the product replacement cycle, which requires designers to change the traditional design pattern, to maximize the use of virtual design technology. Designers through the virtual assembly to check the size of the parts and assembly, and immediately amend the error; through virtual prototyping for virtual testing, and obviate the need to do more physical test. In this way, saving both time and cost savings.

Virtual design (Virtual Design) is to VR technology and CAD technology applies a combination of new technologies in various fields. In recent years, the commercial CAD software and the emergence of tools, such as: PTC products SolidWorks, Pro / Engineer, SDRC's products I-DEAS Master Series, UGS's Unigraphics and other products, and promote the development of virtual design. Based on SolidWorks software to complete three-dimensional single-stage reducer of the virtual design. SolidWorks software platform in order to detail a set of single-stage reducer of the body movement of virtual experiment system design and the core idea of modular,

In accordance with the general development of CAD technology, designed specifically for the characteristics of speed reducer, speed reducer transmission developed a CAD system components, and the establishment of the Blockset reducer. The design of their specific content are as follows: ①in detail and summarizes the principles of modular design and its core ideology, and, in this based on the modular design of the overall flow reducer, the reducer to the specific module division system;

②details introduced and summed up the tradition of hand-reducer mathematical optimization methods designed to achieve some of the computer processing of fuzzy parameters; ③ a detailed analysis of the general slowdown

CAD system browser in order to achieve the functions and the establishment of the CAD model of the function of the system; ④ reducer General summed up the type of design knowledge, and detailed in its treatment of different computers, on the basis of the experience of the establishment of a knowledge database; SolidWorks ⑤ detailed modeling of the two entities, and in accordance with these two different modeling methods to establish the reducer, respectively, standard parts library and non-standard parts library;

Keywords: reducer, modular, SolidWorks, Solid Model Library

第一章概述

1.1本课题的选题背景及意义

1.1.1课题背景

实验是教学环节中的重要手段之一，传统的实验研究必须进入实验室才能进行实验操作与数据采集。随着计算机技术的不断发展，计算机已被越来越多地用于教学环节中，以便为学生提供更为广泛的学习体验。由此而产生了建立一个虚拟实验的构想。所谓虚拟实验是指在计算机系统中采用虚拟现实技术实现的各种虚拟实验环境，实验者可以像在真实的实验环境中一样完成各种预定的实验项目，所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。

1. 1. 2课题研究的意义

在机构运动方案设计实验中应用虚拟实验可以:

（1）激发学习动机;

（2）可以比其它手段更精确地演示某些特征、过程。如在搭接好的四杆机构中，随意改变杆长参数或者机架的位置，计算机都能对各杆实际的运动情况予以仿真模拟，并能给出相对应的参数(如摇杆处于极限位置的极限夹角)，这在传统实验中是无法实现的。这在传统实验中，对于主动件为摇杆的情况，只能通过教师演示的方式，定性的观察机构的运行情况，而不能给出相应的定量描述。

（3）允许在很近的地方很安全的观察机构的实际运动情况，而不用担心会造成设备的损坏。

（4）允许学习者根据自己的节奏来完成体验;

（5）允许学习者在一个很宽的时期内完成体验，而不必按照课程表的规定; （6）通过实际应用获的对新技术的体验;

（7）提供很好的交互，鼓励实验者积极参与。

1.1.3课题研究的目的

机构运动方案设计的实验目的是，加深学生对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特性，训练学生的实际动手能力，培养学生创新意识及综合设计的能力。而事实上，由于每次实验时间有限，而且没有事先对实验中该注意的事项有一个很好的感性认识，一般只有很少的同学能正确的完成实验，即拼接的机构不发生干涉，能实现一定的运动规律。还有一些客观条件也增加了完成实验的难度，如物理资源的缺乏(包括实验设备和教职员工)限制了学生的实验需求，即使是设备齐全，学生在做实验时仍然会遇到一些问题，比如不能立即找到装配时所需要的合适的零件，这在一定的程度上也浪费了很多实验时间。因此，就迫切的需要建立一个机构运动方案设计虚拟实验系统，在这个实验系统中，有

足够多的模型、拼接所需的零件，零件都摆在实验者的眼前，在拼接时，可以根据需要随时调整零件的有关参数，以进行更加高效的装配。这个实验系统的交互性强，学生不是实验的观摩者，而是实验者。同时它还应具备实验指导功能，能提供一定的帮助信息，在沈阳工程学院2008年教研重点项目《机械设计虚拟实验系统的开发与研究》。以减速器输出轴为例，建立零件库，进行虚拟装配实验，完成爆炸图。

1.2国内外研究现状及发展趋势

1.2.1虚拟实验的国内外发展状况

目前国内外有很多组织都已经开展了虚拟实验系统的研究建设工作，特别是在一些著名的大学和虚拟实验室中，已经建好并投入使用的虚拟实验系统也不少。下面介绍一些积极开展虚拟实验系统研究的实验室以及业已完成的虚拟实验项目。

VSL(Visual Systems Laboratory,简称VSL)虚拟系统实验室，始建于1989年，由Gentral Florida大学教育训练研究院建立，其目标旨在提高计算机图形的艺术表现力以及改进仿真过程中的人机接口设计。目前，该实验室正在开展多项与虚拟实验相关的支撑技术研究，如虚拟实验环境中的网络及并行计算技术、复杂实验环境的实时物理仿真技术、低价图形仿真技术等;己取得了大量的研究成果如设计并开发了第一例实时动态虚拟环境、第一例VR-3D-CAD虚拟设计系统等。

VRiCHEL(Virtual Reality in Chemical Engineering Laboratory，简称VRiCHEL)实验室，由美国Michigan大学化学工程系创建，主要用来探索和开发虚拟现实技术在化学工程领域的应用。

高虚拟工程/科学实验系统，由Johns Hoplcins大学化学工程系为配合课程《What is Engineering?》的教学而建立的，实验的目的是引导学生尽快地掌握实验、问题求解、数据采集和科学分析的方法。该实验系统尚在建设过程中，目前能够提供的实验项目如下:逻辑电路实验、扩散过程实验、石油勘探实验、机器人手臂控制实验、桥梁设计实验、管道传热实验、树木测量实验、声音传播实验、热传导实验、概率分布实验。

VETL(Virtual Environment Technology Laboratory，简称VEIL)实验

室，由Houston大学和NASA/Johnson航天中心联合建立。.该实验室主要

致力于虚拟现实技术在教育、训练和科学/工程数据可视化领域的研究和西安理工大学硕士学位论文开发工作，目前已经取得了多项研究成果，主要有:(1)开发了一组功能强大的软件工具，普通的非专业程序设计人员即可利用这些工具来创建多感知的、连接到特定硬件上的三维环境;（2）开发了多个虚拟现实宇航培训系统，如哈勃太空望远镜维修训练系统等;(3)开发了对分散在各地的军事人员进行培训的系统，该系统已被成功地用于国际维持和平部队的训练;(4)研究虚拟现实技术在科学教育领域的应用，该项研究的最终目标是确定虚拟现实教育系统的设计原则。目前，该实验室的主要目标是创建一个具有度交互性的智能虚拟环境。我国的网上仿真实验起步较晚，但是发展速度较快。目前从网上可查到的信息和各院校开放的对外服务看，国内部分大学已陆续在网上设立了虚拟实验室，如中

科院上海有机化学研究所的虚拟化学实验室ChemLab ，涉及化学的广泛领域，可用于结构检索、自动命名、波谱模拟、结构解析物性计算，还可以进行分析设计，它的模块化结构是的用户司以根据自己需要自由选择，组台成最适合自己的虚拟现实手化学实验室。温州大学多媒体与虚拟现实实验室，以虚拟现实在网络和多媒体方面的应用为主要的研究方向，致力于改变国内虚拟现实技术远远落后于国外的现状，紧随时代步伐，达到与最新技术并驾齐驱。

1.2.2发展趋势.

陕西师范大学虚拟试验(测试)中心，台湾国际高速网路计算中心的科学视算虚拟实验室，它的任务与服务内容是(1)建置并维护完备之科学视算虚拟实境与数字多媒体的开发、研究、测试环境。(提供科学视算虚拟实境的咨询服务。(, 3)提供科学视算数位多媒体与录像带制作输出服务、咨询。(4)提供相关教育训练课程。(5)参与合作计划并协助开发科学视算虚拟实境之新应用。中国农业大学虚拟土壤--作物系统实验室，应用最新的信息技术，建立数字化的土壤--作物系统，以实现对农田系统的精确定量化研究的目的。通过应用GPS, GIS,作物3D 数字化技术和其他信息采集技术，实现对农田土壤水分、养分、盐分等与作物生长的相互作用关系的定量化研究，建立虚拟土壤一作物系统。通过计算机上的虚拟试1绪论验，部分地替代在现实世界中难以进行的或昂贵的试验，为农田精确灌溉、精确施肥方案的确立、作物理想株型的设计、遥感作物估产、农药施用最佳方案的确定，为精确农业实践提供依据，并建立为教学和科普服务的虚拟农场等。浙江工业大学成教院虚拟现实实验室，实验室的主要方向为基于WEB的虚拟现实的实现。应用VRML(虚拟现实建模语言)，CULT3D技术，来实现基于WEB的虚拟现实。重庆大学研究生创新实践基地建立的虚拟仪器开放实验室，主要用于面向研究生的虚拟仪器技术教学、实验和研究。

第2章基于SolidWorks的通用减速器部件设计研究的理论基

础

基于SolidWorks的减速器设计及虚拟装配随着计算机软硬件技术的发展，机械零件的计算机辅助设计和加工技术也发生了很大的变化。然而，在装配环节上，人工操作历来都作为一个生产要素出现，依赖于人的技巧和判断能力来进行复杂的操作，具有很强的智能性和复杂性，因而在设计技术、加工技术快速发展的今天，装配工艺成为薄弱环节，成为先进制造技术发展的瓶颈；同时以往的装配过程被局限在"设计——制造(装配)——评价"和"实物验证"的封闭时空模式中，装配关系的滞后检验，带来成本的巨大浪费，同时也不符合快速反映市场的需要。

虚拟装配是新兴的虚拟产品开发研究的重要内容。采用虚拟装配技术可在设计阶段验证零件之间的配合和可装配性，保证设计的正确性旧。随着社会的发展，虚拟制造成为制造业发展的重要方向之一，而虚拟装配技术作为虚拟制造的核心技术之一也越来越引人注目虚拟装配的实现有助于对产品零部件进行虚拟分析和虚拟设计，有助于解决零部件从设计到生产出现的技术问题，以达到缩短产品开发周期、降低生产成本及优化产品性能等目的问。

在许多世界级大企业中被广泛应用的计算机辅助三维设计(CAD)的高端主流软件SolidWorks 的装配模块就采用了虚拟装配技术，即便是在产品设计的初期阶段，所产生的最初模型也可放入虚拟环境进行实验，可在虚拟环境中创建产品模型，使产品的外表、形状和功能得到模拟，而且有关产品的人机交互性能也能得到测试和校验，产品的缺陷和问题在设计阶段就能被及时发现并加以解决。本文是对直齿轮传动减速器应用SolidWorks 三维设计软件进行参数化设计和虚拟装配设计工作的介绍。

2. 1 CAD技术概论

2.1.1CAD技术

CAD（计算机辅助设计，Computer Aided Design）是指工程技术人员以计算机为工具，用自身的专业知识，对产品进行总体设计、绘图、分析、和编写技术文档等设计活动的总称，是一项综合性技术。

如图1-1所示，CAD是一个设计过程，它是“在计算机环境下完成产品的创造、分析、和修改，以达到预期设计目标”的过程。就目前CAD技术可实现的功能而言，它是由在设计人员进行产品概念设计的基础上从事产品的几何造型分析，完成产品几何模型的建立，然后抽取模型中的有关数据进行工程分析和计算，例如有限元分析、仿真模拟等，根据计算结果决定是否对设计结果进行修改，修改满意后编辑全部设计文档，输出工程图。从CAD作业过程可以看出，CAD

技术也是一项产品建模技术，它是将产品的物理模型转化为产品的数据模型，并把建立的数据模型存储在计算机内供后续的计算机辅助技术所共享，驱动产品生命周期的全过程。

输入设计要求

设计模型定义

工程分析计算

满意?

文档编辑、图形输出图形交互设备数据库

图形库

程序库

N

Y

图1-1机械CAD的工作过程

一般认为，CAD的功能可归纳为：几何建模、工程分析、模拟仿真、自动绘图四大类。而实现这些功能的一个完备的CAD系统应由科学计算图形系统和工程数据库等组成。科学计算包括有限元分析、可靠性分析、动态分析、优化设计以及产品的常规计算分析等内容；图形系统的任务是用于包括几何造型、自动绘图（二维工程图、三维实体图）、动态仿真等设计过程；工程数据库是对设计过程中所需使用或产生的数据、图形、文档等信息进行存储和管理。

在CAD系统中如若加入人工智能和专家系统技术，让计算机模拟人类专家解决问题的思路和方法进行推理和决策，可以大大提高设计自动化水平，可对产品进行功能设计、总体方案设计等产品的概念设计过程，以实现对产品设计全过程提供支持。

2.1.2CAM技术

CAM（计算机辅助制造，Computer Aided Manufacturing）到目前为止尚无统一的定义。一般而言，CAM是指计算机在制造领域有关应用的统称，它有广义CAM和狭义CAM之分。

所谓广义CAM,一般是指利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程中的直

接和间接的各种活动，包括工艺准备、生产作业计划、物流过程的运行控制、生产控制、质量控制等主要方面。其中工艺准备包括计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助工装设计与制造、NC编程、计算机辅助工时定额的编制等内容；物流过程的运行控制包括物料的加工、装配、检验、输送、储存等生产活动。

而狭义CAM通常指数控程序的编制、包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及后置处理和NC代码生成等。

2.1.3 CAD/CAM的组成

CAD/CAM一般由硬件系统和软件系统两部分组成。

硬件系统由以下几部分组成。

（1）计算机主机。

（2）输入装置，如键盘、数字化仪、图形输入板、图形扫描仪等三维坐标测量仪。

（3）输出装置，如打印机、绘图仪等。

（4）存储装置，如磁带、软盘、硬盘、光盘等。

（5）生产装备，如数控机床、机器人、物料装置、检测装置等。

（6）网络，用以将上述各个硬件连接起来，实现一定程度硬、软件共享和与其他计算机系统的通信。

软件系统包括以下几个部分。

1）系统软件

系统软件主要用于计算机的管理、维护和控制以及计算机程序的翻译、装

入和运行。系统软件主要含有操作系统和语言编译系统。操作系统是计算机最低层软件，负责对计算机系统所有软件和硬件资源进行调控和调度，使之协调一致高效率地运行。操作系统的任务包括CPU作业管理、内存分配管理、输入/输出装置管理、磁盘文件管理等内容。操作系统的种类很多，主要有DOS、Windows、OS/2、UNIX、XENIX等。

语言编译系统是将高级语言编写的程序翻译成计算机能够直接执行的机器指令的软件工具。有了编译系统用户就可以应用接近人类于人类自然语言和数学语言的方式来编写程序，而编译成机器指令的工作由编译系统去完成。这样就有可能使非计算机专业的各类工程技术人员很容易借助于计算机的帮助完成自己的任务。目前，常用的高级语言有FORTRAN、ALGOL、BASIC、PASCAL、COBOL、C、LISP等，它们均有自己的编译系统。

2）支撑软件

支撑软件是CAD/CAM软件系统的核心，是满足CAD/CAM用户共同需要而开发的通用软件。支撑软件主要有工程分析软件、图像处理软件、数据库管理软件和计算机网络软件。

（1）工程分析软件主要用来解决工程设计中各种数值计算问题，包括常用的数学方法程序库、有限元法结构分析软件、优化设计软件、机构动态分析软件、仿真模拟软件等。

（2）图形处理软件可分为图形处理语言和交互式图形设计软件两种类型。

图形处理语言通常是以子程序或指令形式提供的一套绘图语句，供用户在高级程序语言程序时调用。交护式图形设计软件可用人机交互形式进行产品造

型、图形编辑、尺寸标注等图形处理工作，省却了人工编程的麻烦。常用的交互式图形设计软件有AutoCAD、CADkey、VesaCAD、UG、Pro/E、I-DEAS。

（3）数据库管理软件是在操作系统基础上建立的操纵和管理数据库的软件。

数据库管理软件为CAD/CAM系统提供了数据资源共享、保证数据安全及减少数据冗余的功能。

（4）计算机网络软件主要进行网络文件系统管理、存储器管理、任务调度、用户间通信及软硬件资源共享等工作，在CAD/CAD作业中是必不可少的。

3）应用软件是在系统软件、支撑软件的基础上，针对某一专门应用领域而研制的软件。这一类软件通常需要拥护集合自己设计的任务自行研制开发、又称为“二次开发”。如摸具设计软件、机床设计软件、机械零件设计软件以及汽车、船舶、飞机设计制造专用软件等都属于应用软件。能否充分发挥已有CAD/CAM 软、硬件的效益，应用软件的技术开发是个关键，这也是CAD/CAM工作者的主要任务。

2.1.4 CAD/CAM技术的发展

CAD/CAM技术的发展与计算机技术的发展有着紧密的联系。20世纪40年代中期美国麻省理宫（MIT）研制成功世界上第一台计算机。由于它的高速运算能力和大容量的信息存储能力，使得有限元等数值分析方法等在计算机实现。20世纪50年代中期计算机已应用于工程和产品设计计算，促进了计算机辅助工程技术（CAE）的发展。

1952年美国MIT试制陈公了世界上第一台数控铣床，解决了复杂零件的加工自动化，出示了数控编程技术的发展。20世纪50年代中期，MIT研制开发了自动编程语言（APT），提出了被加工零件的描述，道具轨迹的计算、后置处理及数控指令自动生成等CAN技术的诞生。

从此后的30多年内，CAD/CAM系统的硬件和软件技术相辅相成地发展，是指经历了如下的几个发展阶段。

（1）单元技术的发展和应用阶段在这个发展阶段跨越于20世纪60-70年代、计算机图形软件得到了商品化，出现了各式各样的交互式图形系统，简化了图像、图表的生成和处理；三维线框模型和曲面模型得到应用，20世纪70年代末出现了实体模型；计算机图形显示于时空加工零件编程系统；承组技术开始用于计算机辅助设计和工艺规程编制；著名的商品化CAD/CAM软件如CADAM、CATIA、UNITGAPHICS、IDEAS、MEDUSA、EUCLID、以及如ADAN、ANSYS、NASTRAN 等工程分析软件推向市场。这个阶段的主要特征是CAD/CAE/CAM各功能模块已基本形成。但数据结构尚不统一，继承性差，企业尚处于单元技术的应用阶段。

（2）CAD/CAM的集成阶段 20世纪80年代是CAD/CAM技术迅速发展时期。在这个时期内，几何实体造型已经成熟，并发展了特征建模技术；人工智能和专家系统开始应用于计算机辅助设计和辅助工艺规程编制等领域；工程数据库得到了发展；超级微型计算机、工程工作站已其卓越的性能价格比使气一出现就占领了CAD/CAM硬件市场。分布式的网络工作站已成为流行的硬件平台。这阶段主要特征是CAD/CAE/CAM以及计算机辅助计划管理各个模块之间信息流实现一体化（CIMS），系统集成性好，企业应用已从二维计算机绘图向着三维CAD建模、CAD/CAE/CAM集成化应用方向发展。

（3）面向产品并行设计制造环境的CAD/CAM阶段到了20世纪90年代，随着全球化商品市场的形成。市场竞争更趋激烈。为使企业提高市场的响应和应变能力，缩短产品生产周期，CAM/CAM技术正从传统的面向零件的CAM/CAM集成阶段向面向产品并行设计、制造限额同工作环境发展方向。并行工程是并行的、集成的产品设计和开发过程，它要求产品开发人员在设计阶段就考虑产品整个生命周期的所有因素，包括制造、装配、检测和销售等，要求产品设计一次成功。在本阶段，面向产品全生命周期的建模技术，基本工程数据库的企业及产品数据管理(PDM),由工程工作站和高档微机组成的客户机/服务器（C/S)的网络系统，技术群体小组的协同工作模式，使整个20世纪90年代 CAD/CAM技术研究的热点问题。

2.1.5 CAD/CAM在我国的应用

我国的CAD/CAM技术的开发应用起步于20世纪70年代，由于当时的计算机硬、软件条件限制，较多的故事采用计算机进行一些产品设计中分析计算。20世纪80年代，国家在机械CAD/CAM技术开发应用方面进行了重点投资，支持对国民经济有影响的重点机械产品CAD进行开发和研制，并取得了一系列在国内来说具有开创性的成果，包括5个是用于工作站环境的微机环境的CAD支持系统，8个机械产品共性数据库，24个重点机械产品专用CAD系统，这些成果在我国CAD/CAM技术的发展奠定了基础，培养造就了一支CAD/CAM的科技队伍。

20世纪80年代，我国CAD技术开发与应用进入了较为系统的推广阶段。各类CAD系统的研制开发出现了商品化、产业化的势头。1991年国家科委组织起草了《关于大力协同开发我国辅助设计应用工程的报告》，国务院对这项报告非常重视，并批准成立了“计算机辅助设计应用工程协调领导小组”。国家的这项CAD承包工程包括软、硬件技术的开发与产品化，包括市场开拓、人才培养、推广普及等各方面工作。机械行业自1995年以来相继发展了“CAD应用1215工程”和“CAD应用1550工程”。前者是树立12家“甩图板”的CAD应用典型企业；后者是培养50-100家CAD/CAM应用的示范企业，扶持100家，继而带动5000家企业的计划。同期。开发了一批如清华大学的高华CAD、华中科技大学的开发CAD等具有自主版权的CAD软件系统。

然而，我国CAD/CAM技术的研究和应用于工业发达国家相比还有较大的差距，主要表现在；

1）CAD/CAM的应用集成化程序较低，很多企业的应用仍停在绘图编程等单项技术的应用上；

2）CAD/CAM系统的软、印鉴均依靠进口，自主版权的软件较少；

3）缺少人才和技术力量，致使有些企业尽管引进了CAM/CAM软件系统，但其功能没能充分发挥。

2.2减速器零件的实体建模方法

2.2.1齿轮零件建模

2.2.1.1斜齿零件建模

斜齿圆柱齿轮是将直齿圆柱齿轮的轮齿倾斜一个螺旋角度得到的，下面结合实例介绍其建模步骤。

本节以斜齿轮为例，介绍利用特征建模建立齿轮模型的基本方法。尽管齿轮的渐开线齿面造型是建模中最重要的问题，有相当多的人在研究如何在软件中创建渐开线齿轮。但对于齿轮这类标准件，在三维建模过程中，不一定需要完全按照实际的零件绘制所有构造细节，只需标明全部的制造信息即可，在实际的工程应用中，是选用齿轮，而不是设计齿轮。而且在软件的支持下，通常不太可能找到经典齿轮设计理论和设计标准的漏洞，因此可以在中使用样条曲线、三点圆弧等方法模拟渐开线齿轮的外廓，并通过圆周阵列方法阵列齿轮，从而实现多齿轮的效果，键槽和通孔则通过切除-拉伸特征来实现。

本节中将建立一个斜齿圆柱齿轮模型，如图2-1所示，模数m=2mm，齿数z=28，压力角为20度，齿顶高系数、顶系数为标准值。

图2—1

（1）主要建模步骤如下:

步骤1 创建斜齿轮齿槽

步骤2 通过圆周列阵形成特征

步骤3 创建旋转切除特征

步骤4 创建键槽

步骤5 创建孔阵列

（2）制作过程

下面介绍这个范例的具体制作过程。

①步骤1创建斜齿轮齿槽

启动solidwokers2007。单击（新建）按钮，弹出【新建solidwokers文件】对话框，如图2—2所示，在模版中选择【零件】选项，单击【确定】按钮。选择文件【另存为】命令对话框，在【文件名】下拉列表框中输入“圆柱斜齿轮”，单击【保存】按钮，如图2—3 所示

图2—2

图2—3

创建拉伸特征。单击特征管理器设计树中的【前视基准面】，使其成为草图绘制平面。

按下键盘上空格键，弹出【方向】对话框，选择【正视于】选项，视图平面将自动垂直于计算机屏幕。

单击（草图绘制）按钮，进入草图绘制模式。单击草图工具栏中的（圆）按钮，绘制一个圆，单击（智能尺寸）按钮标注出如图2—4所示的尺寸。

单击特征工具栏中的（拉伸凸台）按钮，在【拉伸】属性管理器中的【方向1】选项组中的（终止条件）下拉列表中选择给定深度，在（深度）微调框中输入26，如图2—5所示单击【确定】按钮，生成的拉伸特征如图2—5所示。

图2—1

图2—5

绘制草图2。单击特征管理器设计树中的【前视基准面】，使其成为草图绘制平面。

按下键盘上的空格键，弹出【方向】菜单，选择【正视于】选项，视图平面间自动垂直于计算机屏幕。

单击（草图绘制）按钮，进入草图绘制模式。单击草图绘制工具栏中的（直

线）按钮、绘制圆角按钮、绘制齿轮基准齿形，查表（GB1356—78）如图2—6 所示。

镜像草图。单击草图工具栏中的（镜向）按钮，将草图沿中心线进行镜向，如图2--6所示。

图2—6

单击模型的上表面使其成为绘图面，利用绘图按钮绘制一个直径为57mm的圆。选择【插入】【曲线】【螺旋线】命令，打开【螺旋线/涡状线】属性管理器，【定义方式】下拉列表框中选择【高度和圈数】，在【参数】选项组中的【高度】微调框中输入1000mm，在【圈数微】调框中输入2，在【起始角度】微调框中输入90deg如图2—7所示。

图2—7

创建轮齿切除特征。选择【插入】【切除】【扫描】命令，在【切除-扫描1】属性管理器中，选择第（9）步建立草图为轮廓，第(10) 步建立的螺旋线为路线，如图2—8所示。单击【确定】按钮，生成切除扫描特征。

图2—8

②步骤2 通孔圆周列阵形成齿形

创建斜齿形圆周列阵特征。选择【视图】【临时轴】命令，如图2—9所示，在图形区域中显示【临时轴】。

图2—9

单击特征工具栏中的（圆周列阵）按钮，或者选择【插入】【零部件列阵】【圆周列阵】命令，打开【阵列（圆周）】属性管理器。单击【要阵列的特征】选项组，然后再特征管理器设计树中选择【切除-扫描1】实体，选择【基准轴】作为阵列轴，在实例数微调框中输入55，选中【等间距】复选框，其他设置如图2—10所示。单击【确定】按钮完成圆周列阵齿形特征。

图2—10

③步骤3创建旋转切除特征

绘制草图3。在特征管理器设计树中单击选择【上视基准面】，使其成为草图绘制平面。

按下键盘上的空格键，弹出【方向】菜单，选择【正视于】选项，视图平面将自动垂直于计算机屏幕。

单击草图绘制按钮，进入草图绘制模式。单击中心线按钮绘制垂直和水平对称构造线，然后单击草图工具栏的直线按钮、镜像按钮绘制草图，并单击智能尺寸按钮标注处如图2--11所示的尺寸。单击退出草图按钮

图2—11

创建旋转切除特征。单击草图，并单击特征工具栏中的旋转切除按钮，打开

【切除-旋转1】属性管理器，在旋转轴框中选择竖直构造线为旋转轴，在旋转类型下拉列表框中选择【单向】，在角度微调框中输入360，如图所示。单击【确定】按钮完成旋转切除特征。

生成倒角特征

单击特征工具栏中的倒角按钮，打开【倒角】属性管理器，选择需要倒角的边线，在距离微调框中输入1mm，在角度微调框中输入45deg，如图所示。单击【确定】按钮，生成倒角特征，如图2--12所示。

图2—12

步骤4创建键槽、孔特征

创建孔特征

绘制键槽轮廓草图。在特征管理器设计树中选择【前视基准面】，使其成为草图绘制平面。

按下键盘上的空格键，弹出【方向】菜单，选择【正视于】选项，视图平面将自动垂直于计算机屏幕。

单击草图绘制按钮，进入草图的绘制模式，如图所示单击草图绘制按钮，进入草图的绘制模式，单击草图工具栏中的中心线按钮、园按钮景象按钮和剪裁按钮绘制草图，并单击智能尺寸按钮标注尺寸。单击退出草图按钮。

穿件拉伸切除特征。在特征管理器中选择草图4，单击特征工具栏中的拉伸切除按钮，在【方向1】中的终止条件下拉列表框中选择【完全贯穿】。单击确定按钮，完成孔特征创建。如图2--13所示

图2—13

创建键槽

绘制键槽轮廓草图。在特征管理器设计树中选择【前视基准面】，使其成为草图绘制平面。

按下键盘上的空格键，弹出【方向】菜单，选择【正视于】选项，视图平面将自动垂直于计算机屏幕。

绘制键槽轮廓草图。在特征管理器设计树中选择【前视基准面】，使其成为草图绘制平面。

按下键盘上的空格键，弹出【方向】菜单，选择【正视于】选项，视图平面将自动垂直于计算机屏幕。

单击草图绘制按钮，进入草图的绘制模式，单击草图工具栏中的中心线按钮、园按钮、直线按钮、镜像按钮和剪裁按钮绘制草图4，注意键槽中心和原点重合。

并单击智能尺寸按钮标注处如图所示2--14的尺寸。单击退出草图按钮。

图2—14

穿件拉伸切除特征。在特征管理器中选择草图4，单击特征工具栏中的拉伸切除按钮，在【方向1】中的终止条件下拉列表框中选择【给定深度】在（深度）微

调框中输入26。单击确定按钮，完成键槽特征的创建，如图2--15所示

图2—15